PCB工藝 電路板組裝功能測試(FVT)
在電子組裝廠,電路板組裝功能測試是重要項目制程之一,這里我們將稍微介紹一下何謂 FVT/FCT:Function Verification Tester (FVT)或Function Test (FCT)功能測試?
線路板廠家成功制作樣板
FVT/FCT 基本上是仿真電路板實際裝成整機(jī)時的全功能測試,其目的是在組裝成整機(jī)以前把所可能有瑕疵的電路組裝板抓出來,免得組裝成整機(jī)后發(fā)現(xiàn)板子不良,還要全部拆掉重組。 這種測試的機(jī)臺及方法可能依產(chǎn)品別而有非常的多的變化及樣貌。 在實際的應(yīng)用上可視時間的急迫性、需求、與造價而分成下列幾種方式進(jìn)行:
電路板整機(jī)實插:
通常一臺整機(jī)產(chǎn)品里面都由一片以上的電路板組合而成,所謂實插就是將組裝一臺整機(jī)所要用到的所有電路板、零件... 等都實際組裝起來,但不需要裝進(jìn)機(jī)殼里,因為要測試電路板的功能,所以必需要讓電路板方便拆。 至于實插到什么程度就要視測試到什么程度而定了,理想的狀況當(dāng)然是要可以測試全部的功能,如果不行的話也要可以測試大部分的功能,重點應(yīng)該是要可以抓到重大問題,比如說插電源能不能啟動、按鍵功能是否都正常、屏幕有沒有正常顯示等,要不然測試就沒有意義了,干脆全部裝成整機(jī)再測試就可以了。
另外,在開始測試以前還得先準(zhǔn)備一套功能都正常的電路板來當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)樣板(GOLDEN SAMPLE),假設(shè)一套板子有A、B、C三塊板子,當(dāng)要測試A板子時,就把B、C標(biāo)準(zhǔn)樣板拿出來當(dāng)治具,只更換A板做測試,以此輪流完成三片板子的測試。
這種測試方法的最大問題是容易損壞標(biāo)準(zhǔn)樣板(GOLDEN SAMPLE),因為有些電路板與電路板間的聯(lián)接器或是扁平電纜無法耐得住太多次的插拔,所以一般會使用延長延接線,好處是延長線可以方便組裝,不至于讓所有的板子統(tǒng)統(tǒng)擠在一起,另外延長線也較便宜且容易更換,用壞了再換一條,比重新做一片電路板劃算。 可是有些對訊號需求特別敏感的組件就無法使用延長線,如條形碼掃描機(jī)、觸摸屏幕... 等。
花時間(labor)也是這種測試方法的缺點,所以通常只使用在像 EVT(Engineer Verification Test)階段數(shù)量較少的情況下。
針床測試機(jī):
這個方法是利用電路板上預(yù)先留好(layout)的測試點(Test Point),然后用針點(needle)把訊號引接出來做完整的測試。
測試的時候只要把板子放進(jìn)測試機(jī)臺,然后經(jīng)過機(jī)械動作把針點頂出來接觸到待測板子的測點,這樣就可以把待測板仿真鏈接成整機(jī)的樣子,最后在機(jī)臺上操作測試所有的功能就可以了。
如果整機(jī)是有屏幕及按鍵的產(chǎn)品,就會把他們都引出來,否則就要額外透過傳輸接口連接到計算機(jī)來操作并查看測試的結(jié)果。
制作這種機(jī)臺的時后,一般需要有一臺已經(jīng)確定測試功能完整的整機(jī),治具廠商會把產(chǎn)品分拆安裝進(jìn)去測試治具之中,然后用一頭連接頂針另一頭焊線的方式連接各板子,頂針基本上取代原本整機(jī)時連接各電路板之間的聯(lián)接器及扁平電纜,這樣才能達(dá)到快速上下(loading/unloading)待測板的目的,而且使用治具也較不易傷害到標(biāo)準(zhǔn)樣板。
▼下面的照片是ICT測試機(jī)臺,基本上FCT/FVT與之類似,但會外接屏幕及按鍵,有機(jī)會再找些真正的FVT的照片放上來。
▼此圖是治具的局部放大圖,可以看到一些測試的頂針從小孔穿出來,當(dāng)板子放到治具的時候下壓就會接觸到頂針。
▼這是測試治具內(nèi)部密密麻麻的扁平電纜,有多少個頂針,就會有多少條扁平電纜,每一條扁平電纜都要編號。
無線針床測試機(jī):
這種測試機(jī)臺是改良原本的針床測試機(jī),它把原本連接在測試頂針的線材取消,用一塊客制化的電路板來取代,也就是說原本頂針只有一頭與待測試的板子接觸,現(xiàn)在變成頂針的一頭一樣接觸在待測板,但另一頭則接觸在客制化的電路板上,這塊電路板上可以跑線路然后連接至整機(jī)的其他電路,這有助解決一些對訊號干擾特別敏感組件的操作問題,因為線路跑在電路板上, 所以可以作一些大面積的接地層來隔絕線路間的干擾;另外維修起來也比較容易,因為沒有太多復(fù)雜的扁平電纜。
缺點是費(fèi)用偏高,因為需要制作客制化的板子,所以一般這種無線測試治具的費(fèi)用可能會高出一般的針床治具約50%~65%,而且僅適合大量產(chǎn)穩(wěn)定的產(chǎn)品,因為只要待測板上有任何的修改并移動到測試點,就必須重新制做客制化的電路板。